JPH09321621A - 周波数シンセサイザ - Google Patents
周波数シンセサイザInfo
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- JPH09321621A JPH09321621A JP8160853A JP16085396A JPH09321621A JP H09321621 A JPH09321621 A JP H09321621A JP 8160853 A JP8160853 A JP 8160853A JP 16085396 A JP16085396 A JP 16085396A JP H09321621 A JPH09321621 A JP H09321621A
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- voltage
- controlled oscillator
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 周波数安定性を損なわずに出力信号の周波数
切替を高速化させる。 【解決手段】 コントローラ１８は温度測定器１３で測
定した電圧制御発振器１２の温度、電源電圧、目標周波
数に基づきデジタル制御信号Ｄc を生成し、これをＤＡ
変換器２２で制御電圧ＶCON に変換し電圧制御発振器１
２に付与する。従って、周波数切替速度はＤＡ変換器２
２のセトリング時間およびコントローラ１８の演算時間
に依存する。
切替を高速化させる。 【解決手段】 コントローラ１８は温度測定器１３で測
定した電圧制御発振器１２の温度、電源電圧、目標周波
数に基づきデジタル制御信号Ｄc を生成し、これをＤＡ
変換器２２で制御電圧ＶCON に変換し電圧制御発振器１
２に付与する。従って、周波数切替速度はＤＡ変換器２
２のセトリング時間およびコントローラ１８の演算時間
に依存する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば広い周波数
帯域を用いる移動体無線機器、スペクトラム拡散機器等
に用いて好適な周波数シンセサイザに関する。
帯域を用いる移動体無線機器、スペクトラム拡散機器等
に用いて好適な周波数シンセサイザに関する。
【０００２】
【従来の技術】多数の周波数チャネルを用いる無線通信
機器には広い周波数帯域において様々な周波数のキャリ
ア信号を発生させる必要がある。このような様々なキャ
リア信号を発生させる装置として位相同期ループ方式
（ＰＬＬ方式）の周波数シンセサイザが一般的に知られ
ている。
機器には広い周波数帯域において様々な周波数のキャリ
ア信号を発生させる必要がある。このような様々なキャ
リア信号を発生させる装置として位相同期ループ方式
（ＰＬＬ方式）の周波数シンセサイザが一般的に知られ
ている。
【０００３】ここで、図９は位相同期ループ方式の周波
数シンセサイザを示している。図９において、電圧制御
発振器１は、制御電圧ＶCON に対応する周波数の出力信
号を出力する発振器であり、ＬＣ発振回路または共振素
子を用いた発振回路等から構成されている。そして、該
電圧制御発振器１の出力信号は分周器２により分周さ
れ、位相比較器３に入力される。
数シンセサイザを示している。図９において、電圧制御
発振器１は、制御電圧ＶCON に対応する周波数の出力信
号を出力する発振器であり、ＬＣ発振回路または共振素
子を用いた発振回路等から構成されている。そして、該
電圧制御発振器１の出力信号は分周器２により分周さ
れ、位相比較器３に入力される。
【０００４】また、基準信号発振器４は、目標周波数の
基準信号を発生する発振器であり、温度補償水晶発振器
（ＴＣＸＯ）を用いた発振回路等から構成されている。
そして、該基準信号発振器４の基準信号は分周器５によ
り分周され位相比較器３に入力される。なお、分周器
２、分周器５の分周数はコントローラ６により設定され
る。
基準信号を発生する発振器であり、温度補償水晶発振器
（ＴＣＸＯ）を用いた発振回路等から構成されている。
そして、該基準信号発振器４の基準信号は分周器５によ
り分周され位相比較器３に入力される。なお、分周器
２、分周器５の分周数はコントローラ６により設定され
る。
【０００５】さらに、位相比較器３は電圧制御発振器１
の出力信号と基準信号発振器４の基準信号の、両者の位
相を比較し、その位相差に対応した位相差信号をループ
フィルタとしての低域通過フィルタ７に向けて出力す
る。そして、低域通過フィルタ７は前記位相差信号の高
周波分をカットして直流信号を生成し、該直流信号を制
御電圧ＶCON として電圧制御発振器１に出力する。
の出力信号と基準信号発振器４の基準信号の、両者の位
相を比較し、その位相差に対応した位相差信号をループ
フィルタとしての低域通過フィルタ７に向けて出力す
る。そして、低域通過フィルタ７は前記位相差信号の高
周波分をカットして直流信号を生成し、該直流信号を制
御電圧ＶCON として電圧制御発振器１に出力する。
【０００６】これにより、電圧制御発振器１から出力さ
れる出力信号の周波数（出力周波数）の分周器２による
分周周波数と、基準信号発振器４から出力される基準信
号の周波数（基準周波数）の分周器５による分周周波数
とが一致するようにフィードバック制御される。そし
て、コントローラ６により分周器２，５の分周比を変更
することにより、電圧制御発振器１から出力される出力
信号の周波数を変化させることができ、広い周波数帯域
の出力信号を発生させることができる。
れる出力信号の周波数（出力周波数）の分周器２による
分周周波数と、基準信号発振器４から出力される基準信
号の周波数（基準周波数）の分周器５による分周周波数
とが一致するようにフィードバック制御される。そし
て、コントローラ６により分周器２，５の分周比を変更
することにより、電圧制御発振器１から出力される出力
信号の周波数を変化させることができ、広い周波数帯域
の出力信号を発生させることができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した位
相同期ループ方式の周波数シンセサイザでは、フィード
バックループに低域通過フィルタ７を含んでいるため、
出力信号の周波数を変更するときの応答速度が遅く、出
力信号の周波数を高速に切替えることができないという
問題がある。
相同期ループ方式の周波数シンセサイザでは、フィード
バックループに低域通過フィルタ７を含んでいるため、
出力信号の周波数を変更するときの応答速度が遅く、出
力信号の周波数を高速に切替えることができないという
問題がある。
【０００８】一方、電圧制御発振器単体をオープンルー
プで使うのであれば、低域通過フィルタを系に含まない
ので、周波数の高速切替や発振器の高速立上がりが可能
である。しかしながら、通常の電圧制御発振器は温度変
化や電源電圧、出力負荷特性の変化によって出力周波数
が著しく変動するという問題がある。
プで使うのであれば、低域通過フィルタを系に含まない
ので、周波数の高速切替や発振器の高速立上がりが可能
である。しかしながら、通常の電圧制御発振器は温度変
化や電源電圧、出力負荷特性の変化によって出力周波数
が著しく変動するという問題がある。
【０００９】さらにまた、温度変化による出力周波数の
変動を低減するために、水晶振動子を用いた電圧制御発
振器、即ち電圧制御水晶発振器（ＶＣＸＯ）が知られて
いる。この電圧制御水晶発振器、または、これにさらに
温度補償を施した温度補償電圧制御発振器（ＴＣ−ＶＣ
ＸＯ）によれば出力信号の周波数を高速に切り替えるこ
とができると共に、温度変化に対して出力周波数を安定
化させることも可能である。
変動を低減するために、水晶振動子を用いた電圧制御発
振器、即ち電圧制御水晶発振器（ＶＣＸＯ）が知られて
いる。この電圧制御水晶発振器、または、これにさらに
温度補償を施した温度補償電圧制御発振器（ＴＣ−ＶＣ
ＸＯ）によれば出力信号の周波数を高速に切り替えるこ
とができると共に、温度変化に対して出力周波数を安定
化させることも可能である。
【００１０】しかし、電圧制御水晶発振器，温度補償電
圧制御発振器は、可変周波数範囲が中心周波数に対して
１０００ｐｐｍ程度以下の非常に狭い範囲であるため、
多チャンネルの移動体無線機器やスペクトラム拡散機器
に用いることができない。
圧制御発振器は、可変周波数範囲が中心周波数に対して
１０００ｐｐｍ程度以下の非常に狭い範囲であるため、
多チャンネルの移動体無線機器やスペクトラム拡散機器
に用いることができない。
【００１１】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、出力信号の周波数を高速に切替えること
ができるようにした周波数シンセサイザを提供すること
を目的としている。
されたもので、出力信号の周波数を高速に切替えること
ができるようにした周波数シンセサイザを提供すること
を目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために請求項１に係る発明は、制御電圧に対応する周波
数の出力信号を出力する電圧制御発振器と、該電圧制御
発振器の温度を測定する温度測定手段と、目標周波数を
設定する目標周波数設定手段と、前記温度測定手段によ
る電圧制御発振器の温度と前記目標周波数設定手段によ
る目標周波数とに基づいて、電圧制御発振器の温度が変
化したとき該電圧制御発振器から出力される出力信号の
周波数と目標周波数との間に生じる誤差を補正する演算
を行い、前記電圧制御発振器から出力される出力信号の
周波数を目標周波数に一致させるためのデジタル制御信
号を出力する制御信号出力手段と、該制御信号出力手段
によるデジタル制御信号をアナログ変換し、前記電圧制
御発振器に該デジタル制御信号に対応するアナログ制御
電圧を出力する信号変換手段とから構成したことにあ
る。
ために請求項１に係る発明は、制御電圧に対応する周波
数の出力信号を出力する電圧制御発振器と、該電圧制御
発振器の温度を測定する温度測定手段と、目標周波数を
設定する目標周波数設定手段と、前記温度測定手段によ
る電圧制御発振器の温度と前記目標周波数設定手段によ
る目標周波数とに基づいて、電圧制御発振器の温度が変
化したとき該電圧制御発振器から出力される出力信号の
周波数と目標周波数との間に生じる誤差を補正する演算
を行い、前記電圧制御発振器から出力される出力信号の
周波数を目標周波数に一致させるためのデジタル制御信
号を出力する制御信号出力手段と、該制御信号出力手段
によるデジタル制御信号をアナログ変換し、前記電圧制
御発振器に該デジタル制御信号に対応するアナログ制御
電圧を出力する信号変換手段とから構成したことにあ
る。
【００１３】上記構成より、電圧制御発振器から出力さ
れる出力信号の周波数（出力周波数）を、目標周波数設
定手段に設定した目標周波数と一致させることができ、
目標周波数を変更することにより、前記出力信号の周波
数を広い帯域で変化させることができる。
れる出力信号の周波数（出力周波数）を、目標周波数設
定手段に設定した目標周波数と一致させることができ、
目標周波数を変更することにより、前記出力信号の周波
数を広い帯域で変化させることができる。
【００１４】また、前記制御信号出力手段は、目標周波
数設定手段による目標周波数と温度測定手段による電圧
制御発振器の温度とに基づいて演算を行い、その結果と
してデジタル制御信号を出力し、このデジタル制御信号
を信号変換手段によりアナログ変換して、デジタル制御
信号に対応したアナログ制御電圧を電圧制御発振器に出
力する。これにより、目標周波数に基づいて電圧制御発
振器の出力周波数を切替える信号処理経路に低域通過フ
ィルタが存在しないため、出力信号の周波数を高速に切
替えることができる。
数設定手段による目標周波数と温度測定手段による電圧
制御発振器の温度とに基づいて演算を行い、その結果と
してデジタル制御信号を出力し、このデジタル制御信号
を信号変換手段によりアナログ変換して、デジタル制御
信号に対応したアナログ制御電圧を電圧制御発振器に出
力する。これにより、目標周波数に基づいて電圧制御発
振器の出力周波数を切替える信号処理経路に低域通過フ
ィルタが存在しないため、出力信号の周波数を高速に切
替えることができる。
【００１５】さらに、温度測定手段が電圧制御発振器の
温度を測定し、制御信号出力手段が該温度測定手段によ
る温度測定結果と目標周波数に基づいてデジタル制御信
号を出力する構成とした。即ち、制御信号出力手段は、
電圧制御発振器の温度変化によって電圧制御発振器の出
力周波数と目標周波数との間に生じる誤差を予め考慮し
て演算を行い、この温度誤差を補正したデジタル制御信
号を出力する。これにより、電圧制御発振器の温度変化
に拘らず、電圧制御発振器の出力周波数を安定させるこ
とができる。
温度を測定し、制御信号出力手段が該温度測定手段によ
る温度測定結果と目標周波数に基づいてデジタル制御信
号を出力する構成とした。即ち、制御信号出力手段は、
電圧制御発振器の温度変化によって電圧制御発振器の出
力周波数と目標周波数との間に生じる誤差を予め考慮し
て演算を行い、この温度誤差を補正したデジタル制御信
号を出力する。これにより、電圧制御発振器の温度変化
に拘らず、電圧制御発振器の出力周波数を安定させるこ
とができる。
【００１６】請求項２に係る発明は、制御電圧に対応す
る周波数の出力信号を出力する電圧制御発振器と、該電
圧制御発振器の温度を測定する温度測定手段と、前記電
圧制御発振器に供給される電源電圧を測定する電源電圧
測定手段と、目標周波数を設定する目標周波数設定手段
と、前記温度測定手段による電圧制御発振器の温度と前
記電源電圧測定手段による電源電圧と前記目標周波数設
定手段による目標周波数とに基づいて、電圧制御発振器
の温度が変化したときまたは電源電圧が変化したとき該
電圧制御発振器から出力される出力信号の周波数と目標
周波数との間に生じる誤差を補正する演算を行い、前記
電圧制御発振器から出力される出力信号の周波数を目標
周波数に一致させるためのデジタル制御信号を出力する
制御信号出力手段と、該制御信号出力手段によるデジタ
ル制御信号をアナログ変換し、前記電圧制御発振器に該
デジタル制御信号に対応するアナログ制御電圧を出力す
る信号変換手段とから構成したことにある。
る周波数の出力信号を出力する電圧制御発振器と、該電
圧制御発振器の温度を測定する温度測定手段と、前記電
圧制御発振器に供給される電源電圧を測定する電源電圧
測定手段と、目標周波数を設定する目標周波数設定手段
と、前記温度測定手段による電圧制御発振器の温度と前
記電源電圧測定手段による電源電圧と前記目標周波数設
定手段による目標周波数とに基づいて、電圧制御発振器
の温度が変化したときまたは電源電圧が変化したとき該
電圧制御発振器から出力される出力信号の周波数と目標
周波数との間に生じる誤差を補正する演算を行い、前記
電圧制御発振器から出力される出力信号の周波数を目標
周波数に一致させるためのデジタル制御信号を出力する
制御信号出力手段と、該制御信号出力手段によるデジタ
ル制御信号をアナログ変換し、前記電圧制御発振器に該
デジタル制御信号に対応するアナログ制御電圧を出力す
る信号変換手段とから構成したことにある。
【００１７】上記構成より、請求項１に係る発明と同様
に、目標周波数に基づいて電圧制御発振器の出力周波数
を切替える信号処理経路に低域通過フィルタが存在しな
いため、電圧制御発振器の出力周波数を高速に切替える
ことができる。また、温度測定手段を設けたことによ
り、電圧制御発振器の温度変化に拘らず、電圧制御発振
器の出力周波数を安定させることができる。
に、目標周波数に基づいて電圧制御発振器の出力周波数
を切替える信号処理経路に低域通過フィルタが存在しな
いため、電圧制御発振器の出力周波数を高速に切替える
ことができる。また、温度測定手段を設けたことによ
り、電圧制御発振器の温度変化に拘らず、電圧制御発振
器の出力周波数を安定させることができる。
【００１８】さらに、電源電圧測定手段により、電圧制
御発振器に供給される電源電圧を測定し、制御信号出力
手段が、温度測定手段による電圧制御発振器の温度と電
源電圧測定手段による電源電圧と目標周波数設定手段に
よる目標周波数とに基づいて演算を行うことによってデ
ジタル制御信号を出力する。即ち、制御信号出力手段
は、電源電圧の変化によって電圧制御発振器の出力周波
数と目標周波数との間に生じる誤差を予め考慮して演算
を行い、この誤差を補正したデジタル制御信号を出力す
る。これにより、電源電圧の変動に拘らず、電圧制御発
振器の出力周波数を安定させることができる。
御発振器に供給される電源電圧を測定し、制御信号出力
手段が、温度測定手段による電圧制御発振器の温度と電
源電圧測定手段による電源電圧と目標周波数設定手段に
よる目標周波数とに基づいて演算を行うことによってデ
ジタル制御信号を出力する。即ち、制御信号出力手段
は、電源電圧の変化によって電圧制御発振器の出力周波
数と目標周波数との間に生じる誤差を予め考慮して演算
を行い、この誤差を補正したデジタル制御信号を出力す
る。これにより、電源電圧の変動に拘らず、電圧制御発
振器の出力周波数を安定させることができる。
【００１９】請求項３に係る発明は、制御電圧に対応す
る周波数の出力信号を出力する電圧制御発振器と、該電
圧制御発振器の温度を測定する温度測定手段と、前記電
圧制御発振器に供給される電源電圧を測定する電源電圧
測定手段と、前記電圧制御発振器から出力される前記出
力信号の周波数を測定する出力周波数測定手段と、目標
周波数を設定する目標周波数設定手段と、前記温度測定
手段による電圧制御発振器の温度と前記電源電圧測定手
段による電源電圧と前記出力周波数測定手段による出力
信号の周波数と前記目標周波数設定手段による目標周波
数とに基づいて、電圧制御発振器の温度が変化したと
き、電源電圧が変化したときまたは経時変化が発生した
とき該電圧制御発振器から出力される出力信号の周波数
と目標周波数との間に生じる誤差を補正する演算を行
い、前記出力信号の周波数を目標周波数に一致させるた
めのデジタル制御信号を出力する制御信号出力手段と、
該制御信号出力手段によるデジタル制御信号をアナログ
変換し、前記電圧制御発振器に該デジタル制御信号に対
応するアナログ制御電圧を出力する信号変換手段とから
構成したことにある。
る周波数の出力信号を出力する電圧制御発振器と、該電
圧制御発振器の温度を測定する温度測定手段と、前記電
圧制御発振器に供給される電源電圧を測定する電源電圧
測定手段と、前記電圧制御発振器から出力される前記出
力信号の周波数を測定する出力周波数測定手段と、目標
周波数を設定する目標周波数設定手段と、前記温度測定
手段による電圧制御発振器の温度と前記電源電圧測定手
段による電源電圧と前記出力周波数測定手段による出力
信号の周波数と前記目標周波数設定手段による目標周波
数とに基づいて、電圧制御発振器の温度が変化したと
き、電源電圧が変化したときまたは経時変化が発生した
とき該電圧制御発振器から出力される出力信号の周波数
と目標周波数との間に生じる誤差を補正する演算を行
い、前記出力信号の周波数を目標周波数に一致させるた
めのデジタル制御信号を出力する制御信号出力手段と、
該制御信号出力手段によるデジタル制御信号をアナログ
変換し、前記電圧制御発振器に該デジタル制御信号に対
応するアナログ制御電圧を出力する信号変換手段とから
構成したことにある。
【００２０】上記構成より、請求項２に係る発明と同様
に、目標周波数に基づいて電圧制御発振器の出力周波数
を切替える信号処理経路に低域通過フィルタが存在しな
いため、電圧制御発振器の出力周波数を高速に切替える
ことができる。また、温度測定手段を設けたことによ
り、電圧制御発振器の温度変化に拘らず、電圧制御発振
器の出力周波数を安定させることができる。さらに、電
源電圧測定手段を設けたことにより、電源電圧の変動に
拘らず、電圧制御発振器の出力周波数を安定させること
ができる。
に、目標周波数に基づいて電圧制御発振器の出力周波数
を切替える信号処理経路に低域通過フィルタが存在しな
いため、電圧制御発振器の出力周波数を高速に切替える
ことができる。また、温度測定手段を設けたことによ
り、電圧制御発振器の温度変化に拘らず、電圧制御発振
器の出力周波数を安定させることができる。さらに、電
源電圧測定手段を設けたことにより、電源電圧の変動に
拘らず、電圧制御発振器の出力周波数を安定させること
ができる。
【００２１】さらにまた、出力周波数測定手段により電
圧制御発振器の出力周波数を測定し、制御信号出力手段
が、温度測定手段による電圧制御発振器の温度と電源電
圧測定手段による電源電圧と出力周波数測定手段による
出力周波数と目標周波数設定手段による目標周波数とに
基づいて演算を行うことによってデジタル制御信号を出
力する。即ち、制御信号出力手段は、電圧制御発振器の
出力周波数が経時変化することによって出力周波数と目
標周波数との間に誤差が生じるのを予め考慮して演算を
行い、この誤差を補償したデジタル制御信号を出力す
る。これにより、長期間の使用により電圧制御発振器の
回路素子や信号変換手段の回路素子等に経時変化が生じ
ても、電圧制御発振器の出力周波数を常に目標周波数に
一致するように補正することができる。
圧制御発振器の出力周波数を測定し、制御信号出力手段
が、温度測定手段による電圧制御発振器の温度と電源電
圧測定手段による電源電圧と出力周波数測定手段による
出力周波数と目標周波数設定手段による目標周波数とに
基づいて演算を行うことによってデジタル制御信号を出
力する。即ち、制御信号出力手段は、電圧制御発振器の
出力周波数が経時変化することによって出力周波数と目
標周波数との間に誤差が生じるのを予め考慮して演算を
行い、この誤差を補償したデジタル制御信号を出力す
る。これにより、長期間の使用により電圧制御発振器の
回路素子や信号変換手段の回路素子等に経時変化が生じ
ても、電圧制御発振器の出力周波数を常に目標周波数に
一致するように補正することができる。
【００２２】なお、出力周波数測定手段による出力周波
数の測定は、経時変化による出力周波数の変動を補償す
るものである。従って、出力周波数測定手段による出力
周波数の測定は、温度測定手段の温度測定等に比較して
長い時間間隔をもって間歇的に行う。
数の測定は、経時変化による出力周波数の変動を補償す
るものである。従って、出力周波数測定手段による出力
周波数の測定は、温度測定手段の温度測定等に比較して
長い時間間隔をもって間歇的に行う。
【００２３】請求項４に係る発明は、制御電圧に対応す
る周波数の出力信号を出力する電圧制御発振器と、該電
圧制御発振器の温度を測定する温度測定手段と、目標周
波数を設定する目標周波数設定手段と、前記電圧制御発
振器の制御電圧を設定するための制御データが記憶さ
れ、前記温度測定手段で測定された温度と前記目標周波
数設定手段による目標周波数とに基づいて、前記電圧制
御発振器の温度が変化したときにも前記出力信号の周波
数を目標周波数に一致させる制御データを読出し、当該
制御データをデジタル制御信号として出力する制御デー
タ記憶手段と、該制御データ記憶手段によるデジタル制
御信号をアナログ変換し、前記電圧制御発振器に該デジ
タル制御信号に対応するアナログ制御電圧を出力する信
号変換手段とから構成したことにある。
る周波数の出力信号を出力する電圧制御発振器と、該電
圧制御発振器の温度を測定する温度測定手段と、目標周
波数を設定する目標周波数設定手段と、前記電圧制御発
振器の制御電圧を設定するための制御データが記憶さ
れ、前記温度測定手段で測定された温度と前記目標周波
数設定手段による目標周波数とに基づいて、前記電圧制
御発振器の温度が変化したときにも前記出力信号の周波
数を目標周波数に一致させる制御データを読出し、当該
制御データをデジタル制御信号として出力する制御デー
タ記憶手段と、該制御データ記憶手段によるデジタル制
御信号をアナログ変換し、前記電圧制御発振器に該デジ
タル制御信号に対応するアナログ制御電圧を出力する信
号変換手段とから構成したことにある。
【００２４】上記構成より、温度測定手段による電圧制
御発振器の温度と目標周波数設定手段による目標周波数
とに基づき、制御データ記憶手段に記憶された制御デー
タを読出し、この制御データをデジタル制御信号として
出力し、このデジタル制御信号を信号変換手段によりア
ナログ変換することで制御電圧を設定することができ
る。これにより、電圧制御発振器から出力される出力信
号の周波数を高速に切替えることができる。
御発振器の温度と目標周波数設定手段による目標周波数
とに基づき、制御データ記憶手段に記憶された制御デー
タを読出し、この制御データをデジタル制御信号として
出力し、このデジタル制御信号を信号変換手段によりア
ナログ変換することで制御電圧を設定することができ
る。これにより、電圧制御発振器から出力される出力信
号の周波数を高速に切替えることができる。
【００２５】請求項５に係る発明は、電圧制御発振器と
温度測定手段とを同一の基板上に互いに近接して配設し
たことにある。これにより、電圧制御発振器と温度測定
手段とが同一基板上で熱結合されているので、温度測定
手段により電圧制御発振器の温度を常に精確に、かつ時
間遅れなく測定することができる。従って、電圧制御発
振器の温度変化に拘らず、電圧制御発振器の出力周波数
を目標周波数に精確に一致させることができる。
温度測定手段とを同一の基板上に互いに近接して配設し
たことにある。これにより、電圧制御発振器と温度測定
手段とが同一基板上で熱結合されているので、温度測定
手段により電圧制御発振器の温度を常に精確に、かつ時
間遅れなく測定することができる。従って、電圧制御発
振器の温度変化に拘らず、電圧制御発振器の出力周波数
を目標周波数に精確に一致させることができる。
【００２６】請求項６に係る発明は、温度測定手段を、
温度変化に対応して発振周波数の変化する温度測定発振
器と、該温度測定発振器の発振周波数を測定し、該温度
測定発振器の発振周波数に対応した測定信号を出力する
測定信号出力手段とから構成し、前記温度測定発振器の
発振周波数を前記電圧制御発振器から出力される前記出
力信号の周波数帯域よりも小さく設定したことにある。
温度変化に対応して発振周波数の変化する温度測定発振
器と、該温度測定発振器の発振周波数を測定し、該温度
測定発振器の発振周波数に対応した測定信号を出力する
測定信号出力手段とから構成し、前記温度測定発振器の
発振周波数を前記電圧制御発振器から出力される前記出
力信号の周波数帯域よりも小さく設定したことにある。
【００２７】上記構成より、温度測定発振器の発振周波
数を小さくすることで、温度測定発振器を構成する発振
素子の加工寸法を加工プロセスの影響を受けない程度に
大きくすることができ、温度測定発振器の発振周波数を
基板材料特性だけに依存させることができる。
数を小さくすることで、温度測定発振器を構成する発振
素子の加工寸法を加工プロセスの影響を受けない程度に
大きくすることができ、温度測定発振器の発振周波数を
基板材料特性だけに依存させることができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に従って詳述する。
図面に従って詳述する。
【００２９】ここで、図１ないし図４は本発明の第１の
実施例による周波数シンセサイザを示している。
実施例による周波数シンセサイザを示している。
【００３０】図１において、１１は本実施例による周波
数シンセサイザを示す。１２は制御電圧ＶCON に対応す
る周波数の出力信号Ｓを出力する電圧制御発振器を示
し、該電圧制御発振器１２は、図２に示すように、共振
素子としての圧電共振子１２Ａと可変容量ダイオード１
２Ｂとを備えた発振回路により構成されている。なお、
共振素子として圧電共振子１２Ａを用いたが、これに限
らず誘電体共振子やＬＣタンク回路を用いてもよい。
数シンセサイザを示す。１２は制御電圧ＶCON に対応す
る周波数の出力信号Ｓを出力する電圧制御発振器を示
し、該電圧制御発振器１２は、図２に示すように、共振
素子としての圧電共振子１２Ａと可変容量ダイオード１
２Ｂとを備えた発振回路により構成されている。なお、
共振素子として圧電共振子１２Ａを用いたが、これに限
らず誘電体共振子やＬＣタンク回路を用いてもよい。
【００３１】また、該電圧制御発振器１２は、電源端子
１２Ｃに後述する直流電源１６が接続され、該直流電源
１６から３．５Ｖ〜４Ｖ程度の電源電圧Ｖccが供給され
る。さらに、入力端子１２Ｄには後述する信号変換器２
０が接続され、該信号変換器２０から目標周波数等に対
応して０．５Ｖ〜３Ｖの間で変化する制御電圧ＶCONが
入力される。また、出力端子１２Ｅからは周波数が例え
ば３２０ＭＨｚ帯の出力信号Ｓが出力される。
１２Ｃに後述する直流電源１６が接続され、該直流電源
１６から３．５Ｖ〜４Ｖ程度の電源電圧Ｖccが供給され
る。さらに、入力端子１２Ｄには後述する信号変換器２
０が接続され、該信号変換器２０から目標周波数等に対
応して０．５Ｖ〜３Ｖの間で変化する制御電圧ＶCONが
入力される。また、出力端子１２Ｅからは周波数が例え
ば３２０ＭＨｚ帯の出力信号Ｓが出力される。
【００３２】ここで、電圧制御発振器１２の動作につい
て説明すると、制御電圧ＶCON が目標周波数等に対応し
て０．５Ｖ〜３Ｖの間で変化すると、これに応じて可変
容量ダイオード１２Ｂの静電容量が変化する。これによ
り、圧電共振子１２Ａの発振周波数が最大２０ＭＨｚ幅
で変化し、これに応じて該電圧制御発振器１２の出力信
号Ｓの周波数（以下、「出力周波数」という）が例えば
３１０ＭＨｚ〜３３０ＭＨｚ程度の間で変化する。
て説明すると、制御電圧ＶCON が目標周波数等に対応し
て０．５Ｖ〜３Ｖの間で変化すると、これに応じて可変
容量ダイオード１２Ｂの静電容量が変化する。これによ
り、圧電共振子１２Ａの発振周波数が最大２０ＭＨｚ幅
で変化し、これに応じて該電圧制御発振器１２の出力信
号Ｓの周波数（以下、「出力周波数」という）が例えば
３１０ＭＨｚ〜３３０ＭＨｚ程度の間で変化する。
【００３３】１３は電圧制御発振器１２の温度を測定す
る温度測定手段としての温度測定器を示し、該温度測定
器１３は、温度検出素子としてのサーミスタ１３Ａ（図
３参照）、標準抵抗器とからなるブリッジ回路と、該ブ
リッジ回路による出力電圧をアナログ−デジタル変換す
るアナログ−デジタル変換器とから構成されている。そ
して、該温度測定器１３は電圧制御発振器１２の温度を
０．０１度の精度で測定し、その測定結果に対応したデ
ジタル信号を温度測定信号Ｔd としてコントローラ１８
に向けて出力する。
る温度測定手段としての温度測定器を示し、該温度測定
器１３は、温度検出素子としてのサーミスタ１３Ａ（図
３参照）、標準抵抗器とからなるブリッジ回路と、該ブ
リッジ回路による出力電圧をアナログ−デジタル変換す
るアナログ−デジタル変換器とから構成されている。そ
して、該温度測定器１３は電圧制御発振器１２の温度を
０．０１度の精度で測定し、その測定結果に対応したデ
ジタル信号を温度測定信号Ｔd としてコントローラ１８
に向けて出力する。
【００３４】ここで、該温度測定器１３のサーミスタ１
３Ａは図３に示すように、電圧制御発振器１２の圧電共
振子１２Ａと同一の基板１４上に設けられ、かつ、圧電
共振子１２Ａと近接するように設けられている。これに
より、該サーミスタ１３Ａは、圧電共振子１２Ａと熱結
合されている。従って、該サーミスタ１３Ａで基板１４
の温度を検知することによって圧電共振子１２Ａの温度
を精確に測定することができる。
３Ａは図３に示すように、電圧制御発振器１２の圧電共
振子１２Ａと同一の基板１４上に設けられ、かつ、圧電
共振子１２Ａと近接するように設けられている。これに
より、該サーミスタ１３Ａは、圧電共振子１２Ａと熱結
合されている。従って、該サーミスタ１３Ａで基板１４
の温度を検知することによって圧電共振子１２Ａの温度
を精確に測定することができる。
【００３５】また、該温度測定器１３は、例えば０．２
秒毎に間歇的に電圧制御発振器１２の温度を測定する。
電圧制御発振器１２の温度は０．２秒よりも短い時間間
隔で変化することは考えにくいため、０．２秒毎に間歇
的に温度測定を行うことにより消費電力の軽減を図って
いる。
秒毎に間歇的に電圧制御発振器１２の温度を測定する。
電圧制御発振器１２の温度は０．２秒よりも短い時間間
隔で変化することは考えにくいため、０．２秒毎に間歇
的に温度測定を行うことにより消費電力の軽減を図って
いる。
【００３６】１５は目標周波数を設定する目標周波数設
定手段としての目標周波数発生器を示し、該目標周波数
発生器１５は目標周波数データＰd をコントローラ１８
に向けて出力するものである。そして、該目標周波数発
生器１５で目標周波数を可変に設定することにより、電
圧制御発振器１２の出力周波数がこの目標周波数に一致
するように切替わるようになる。
定手段としての目標周波数発生器を示し、該目標周波数
発生器１５は目標周波数データＰd をコントローラ１８
に向けて出力するものである。そして、該目標周波数発
生器１５で目標周波数を可変に設定することにより、電
圧制御発振器１２の出力周波数がこの目標周波数に一致
するように切替わるようになる。
【００３７】１６は電圧制御発振器１２に電源電圧Ｖcc
を供給する直流電源であり、該直流電源１６は、周囲温
度の変化、負荷電流の変化、経時変化等により電源電圧
Ｖccが変化しても、その変化幅が非常に小さい安定化直
流電源である。即ち、該直流電源１６は、例えば温度変
化等の影響で電源電圧Ｖccが変化し、電圧制御発振器１
２の出力周波数が変化しても、その変化幅が周波数変化
の許容幅を超えない程度の安定性を有している。
を供給する直流電源であり、該直流電源１６は、周囲温
度の変化、負荷電流の変化、経時変化等により電源電圧
Ｖccが変化しても、その変化幅が非常に小さい安定化直
流電源である。即ち、該直流電源１６は、例えば温度変
化等の影響で電源電圧Ｖccが変化し、電圧制御発振器１
２の出力周波数が変化しても、その変化幅が周波数変化
の許容幅を超えない程度の安定性を有している。
【００３８】そして、該直流電源１６から出力される電
源電圧Ｖccは電源制御発振器１２の電源端子１２Ｃに供
給されると共に、電源電圧測定手段としてのアナログ−
デジタル変換器（以下、「ＡＤ変換器１７」という）に
よりデジタル信号に変換され、電源電圧測定信号Ｖd と
してコントローラ１８に向けて出力される。また、該Ａ
Ｄ変換器１７は電源電圧Ｖccを１００μＶの精度で測定
すると共に、その測定を間歇的に行い、電源電圧測定信
号Ｖd を間歇的に出力する。
源電圧Ｖccは電源制御発振器１２の電源端子１２Ｃに供
給されると共に、電源電圧測定手段としてのアナログ−
デジタル変換器（以下、「ＡＤ変換器１７」という）に
よりデジタル信号に変換され、電源電圧測定信号Ｖd と
してコントローラ１８に向けて出力される。また、該Ａ
Ｄ変換器１７は電源電圧Ｖccを１００μＶの精度で測定
すると共に、その測定を間歇的に行い、電源電圧測定信
号Ｖd を間歇的に出力する。
【００３９】１８は制御信号出力手段としてのコントロ
ーラを示し、該コントローラ１８は、演算処理装置、メ
モリ等を有するマイクロプロセッサである。そして、該
コントローラ１８は、温度測定器１３による温度測定信
号Ｔd と、ＡＤ変換器１７による電源電圧測定信号Ｖd
と、目標周波数発生器による目標周波数データＰdとに
基づいて、電圧制御発振器１２の温度が変化したとき、
または電源電圧Ｖccが変化したとき該電圧制御発振器１
２の出力周波数と目標周波数との間に生じる誤差を補正
する演算を行い、電圧制御発振器１２の出力周波数を目
標周波数と一致させるためのデジタル制御信号Ｄc を信
号変換器２０に向けて出力する。
ーラを示し、該コントローラ１８は、演算処理装置、メ
モリ等を有するマイクロプロセッサである。そして、該
コントローラ１８は、温度測定器１３による温度測定信
号Ｔd と、ＡＤ変換器１７による電源電圧測定信号Ｖd
と、目標周波数発生器による目標周波数データＰdとに
基づいて、電圧制御発振器１２の温度が変化したとき、
または電源電圧Ｖccが変化したとき該電圧制御発振器１
２の出力周波数と目標周波数との間に生じる誤差を補正
する演算を行い、電圧制御発振器１２の出力周波数を目
標周波数と一致させるためのデジタル制御信号Ｄc を信
号変換器２０に向けて出力する。
【００４０】ここで、コントローラ１８は、電圧制御発
振器１２の出力周波数と電圧制御発振器１２の温度変化
との関係、該出力周波数と電源電圧Ｖccの変動との関
係、および該出力周波数と制御電圧ＶCON との関係を詳
細に測定し、これらの測定結果を予めメモリに記憶して
いる。
振器１２の出力周波数と電圧制御発振器１２の温度変化
との関係、該出力周波数と電源電圧Ｖccの変動との関
係、および該出力周波数と制御電圧ＶCON との関係を詳
細に測定し、これらの測定結果を予めメモリに記憶して
いる。
【００４１】具体的な例を挙げて説明すると、直流電源
１６の電源電圧が例えば３．５Ｖ〜４Ｖの間で変化した
場合における電圧制御発振器１２の出力周波数の変動特
性、および電圧制御発振器１２の温度が例えば２０度〜
４０度の間で変化した場合における出力周波数の変動特
性を網羅的に測定し、この測定結果を折れ線近似データ
として予め該コントローラ１８のメモリに記憶されてい
る。
１６の電源電圧が例えば３．５Ｖ〜４Ｖの間で変化した
場合における電圧制御発振器１２の出力周波数の変動特
性、および電圧制御発振器１２の温度が例えば２０度〜
４０度の間で変化した場合における出力周波数の変動特
性を網羅的に測定し、この測定結果を折れ線近似データ
として予め該コントローラ１８のメモリに記憶されてい
る。
【００４２】そして、該コントローラ１８は、温度測定
信号Ｔd と電源電圧測定信号Ｖd とから前記近似データ
を参照し、該近似データを用いて目標周波数データＰd
を補正することによりデジタル制御信号Ｄc を生成す
る。このとき、該コントローラ１８は、電圧制御発振器
１２の出力周波数と目標周波数との間の誤差が±１ｐｐ
ｍを超えないような精度でデジタル制御信号Ｄc を生成
する。
信号Ｔd と電源電圧測定信号Ｖd とから前記近似データ
を参照し、該近似データを用いて目標周波数データＰd
を補正することによりデジタル制御信号Ｄc を生成す
る。このとき、該コントローラ１８は、電圧制御発振器
１２の出力周波数と目標周波数との間の誤差が±１ｐｐ
ｍを超えないような精度でデジタル制御信号Ｄc を生成
する。
【００４３】また、該コントローラ１８は、目標周波数
データＰd 、温度測定信号Ｔd 、電源電圧測定信号Ｖd
のうち、少なくともいずれか１つを受け取ったときにデ
ジタル制御信号Ｄc の生成を行うが、このとき生成した
デジタル制御信号Ｄc が前回生成したデジタル制御信号
Ｄc と比較した結果、出力周波数に変動がないか、変動
があっても出力周波数と目標周波数との間の差が±１ｐ
ｐｍを超えない場合には、デジタル制御信号Ｄc の出力
を行わない。なお、該コントローラ１８はクロック発生
器１９から出力されるクロック信号に基づいて動作す
る。
データＰd 、温度測定信号Ｔd 、電源電圧測定信号Ｖd
のうち、少なくともいずれか１つを受け取ったときにデ
ジタル制御信号Ｄc の生成を行うが、このとき生成した
デジタル制御信号Ｄc が前回生成したデジタル制御信号
Ｄc と比較した結果、出力周波数に変動がないか、変動
があっても出力周波数と目標周波数との間の差が±１ｐ
ｐｍを超えない場合には、デジタル制御信号Ｄc の出力
を行わない。なお、該コントローラ１８はクロック発生
器１９から出力されるクロック信号に基づいて動作す
る。
【００４４】２０はコントローラ１８によるデジタル制
御信号Ｄc を制御電圧ＶCON に変換する信号変換手段と
しての信号変換器である。該信号変換器２０は、デジタ
ル制御信号Ｄc を一時的に記憶する入力レジスタ２１
と、該入力レジスタ２１に記憶されたデジタル制御信号
Ｄc をデジタル−アナログ変換し制御電圧ＶCON を生成
するデジタル−アナログ変換器（以下、「ＤＡ変換器２
２」という）と、該ＤＡ変換器２２で変換された制御電
圧ＶCON を電圧保持を行う出力保持回路２３とから構成
されている。また、出力保持回路２３はキャパシタと開
閉スイッチとから構成され、該出力保持回路２３の出力
端子が電圧制御発振器１２の入力端子１２Ｄに接続され
ている。
御信号Ｄc を制御電圧ＶCON に変換する信号変換手段と
しての信号変換器である。該信号変換器２０は、デジタ
ル制御信号Ｄc を一時的に記憶する入力レジスタ２１
と、該入力レジスタ２１に記憶されたデジタル制御信号
Ｄc をデジタル−アナログ変換し制御電圧ＶCON を生成
するデジタル−アナログ変換器（以下、「ＤＡ変換器２
２」という）と、該ＤＡ変換器２２で変換された制御電
圧ＶCON を電圧保持を行う出力保持回路２３とから構成
されている。また、出力保持回路２３はキャパシタと開
閉スイッチとから構成され、該出力保持回路２３の出力
端子が電圧制御発振器１２の入力端子１２Ｄに接続され
ている。
【００４５】これにより、該信号変換器２０は、デジタ
ル制御信号Ｄc に対応して０．５Ｖ〜３Ｖの範囲で変化
する制御電圧ＶCON を電圧制御発振器１２に向けて出力
する。また、該信号変換器２０は、入力レジスタ２１に
よりデジタル制御信号Ｄc を一時的に記憶すると共に、
出力保持回路２３により制御電圧ＶCON の電圧保持を行
うこととしている。従って、コントローラ１８から常
時、連続的にデジタル制御信号Ｄc を送らなくても制御
電圧ＶCON を電圧制御発振器１２に安定的に入力するこ
とができる。
ル制御信号Ｄc に対応して０．５Ｖ〜３Ｖの範囲で変化
する制御電圧ＶCON を電圧制御発振器１２に向けて出力
する。また、該信号変換器２０は、入力レジスタ２１に
よりデジタル制御信号Ｄc を一時的に記憶すると共に、
出力保持回路２３により制御電圧ＶCON の電圧保持を行
うこととしている。従って、コントローラ１８から常
時、連続的にデジタル制御信号Ｄc を送らなくても制御
電圧ＶCON を電圧制御発振器１２に安定的に入力するこ
とができる。
【００４６】本実施例による周波数シンセサイザ１１は
上述したような構成を有するものであり、次にその全体
的な動作について説明する。
上述したような構成を有するものであり、次にその全体
的な動作について説明する。
【００４７】まず、目標周波数発生器１５の目標周波数
が設定され、該目標周波数発生器１５から目標周波数デ
ータＰd が出力されると、コントローラ１８は、この目
標周波数データＰd と、温度測定信号Ｔd と、電源電圧
測定信号Ｖd とに基づいてデジタル制御信号Ｄc を出力
する。
が設定され、該目標周波数発生器１５から目標周波数デ
ータＰd が出力されると、コントローラ１８は、この目
標周波数データＰd と、温度測定信号Ｔd と、電源電圧
測定信号Ｖd とに基づいてデジタル制御信号Ｄc を出力
する。
【００４８】一方、温度測定器１３により電圧制御発振
器１２の温度が測定され、該温度測定器１３から温度測
定信号Ｔd が出力されたとき、または電源電圧Ｖccが電
源電圧測定信号Ｖd としてＡＤ変換器１７から出力され
たときにも、コントローラ１８は、目標周波数データＰ
d と、温度測定信号Ｔd と、電源電圧測定信号Ｖdとに
基づいてデジタル制御信号Ｄc を間歇的に出力する。
器１２の温度が測定され、該温度測定器１３から温度測
定信号Ｔd が出力されたとき、または電源電圧Ｖccが電
源電圧測定信号Ｖd としてＡＤ変換器１７から出力され
たときにも、コントローラ１８は、目標周波数データＰ
d と、温度測定信号Ｔd と、電源電圧測定信号Ｖdとに
基づいてデジタル制御信号Ｄc を間歇的に出力する。
【００４９】次に、信号変換器２０は、コントローラ１
８から間歇的に出力されるデジタル制御信号Ｄc を入力
レジスタ２１に一時的に記憶すると共に、該デジタル制
御信号Ｄc をＤＡ変換器２２により制御電圧ＶCON に変
換し、この制御電圧ＶCON を電圧制御発振器１２に安定
的に出力されるように出力保持回路２３で保持する。
８から間歇的に出力されるデジタル制御信号Ｄc を入力
レジスタ２１に一時的に記憶すると共に、該デジタル制
御信号Ｄc をＤＡ変換器２２により制御電圧ＶCON に変
換し、この制御電圧ＶCON を電圧制御発振器１２に安定
的に出力されるように出力保持回路２３で保持する。
【００５０】そして、電圧制御発振器１２は、信号変換
器２０から出力される制御電圧ＶCON に対応し、周波数
が、例えば３１０ＭＨｚ〜３３０ＭＨｚ程度の出力信号
Ｓを出力する。
器２０から出力される制御電圧ＶCON に対応し、周波数
が、例えば３１０ＭＨｚ〜３３０ＭＨｚ程度の出力信号
Ｓを出力する。
【００５１】ここで、目標周波数発生器１５により目標
周波数が新たに設定されてから、これに追従して電圧制
御発振器１２の出力周波数が変化するまでの間の時間
は、主としてＤＡ変換器２２のセトリング時間および電
圧制御発振器１２の応答速度によって決定される。ＤＡ
変換器２２のセトリング時間は、１８ビット以上の精度
を有するＤＡ変換器を使用した場合でもせいぜい１０μ
秒程度である。これは、従来技術による位相同期ループ
方式で観測される数１００μ秒以上のセトリング時間に
比べると数１０分の１の短い時間である。
周波数が新たに設定されてから、これに追従して電圧制
御発振器１２の出力周波数が変化するまでの間の時間
は、主としてＤＡ変換器２２のセトリング時間および電
圧制御発振器１２の応答速度によって決定される。ＤＡ
変換器２２のセトリング時間は、１８ビット以上の精度
を有するＤＡ変換器を使用した場合でもせいぜい１０μ
秒程度である。これは、従来技術による位相同期ループ
方式で観測される数１００μ秒以上のセトリング時間に
比べると数１０分の１の短い時間である。
【００５２】このように、本実施例による周波数シンセ
サイザ１１は周波数切替が位相同期ループ方式のものと
比較して格段に高速である。なお、本実施例による周波
数シンセサイザ１１は、ＤＡ変換器２２として１８ビッ
トより精度の低いＤＡ変換器を用いているため、出力周
波数の切替を５０ｎ秒の高速で行うことができる。
サイザ１１は周波数切替が位相同期ループ方式のものと
比較して格段に高速である。なお、本実施例による周波
数シンセサイザ１１は、ＤＡ変換器２２として１８ビッ
トより精度の低いＤＡ変換器を用いているため、出力周
波数の切替を５０ｎ秒の高速で行うことができる。
【００５３】かくして、本実施例によれば、電圧制御発
振器１２により例えば３１０ＭＨｚ〜３３０ＭＨｚ程度
の広い周波数帯域の出力信号Ｓを得ることができると共
に、該出力信号Ｓの周波数切替を、従来の位相同期ルー
プ方式の周波数シンセサイザと比較して格段に高速化す
ることができる。
振器１２により例えば３１０ＭＨｚ〜３３０ＭＨｚ程度
の広い周波数帯域の出力信号Ｓを得ることができると共
に、該出力信号Ｓの周波数切替を、従来の位相同期ルー
プ方式の周波数シンセサイザと比較して格段に高速化す
ることができる。
【００５４】また、電圧制御発振器１２の温度を測定す
る温度測定器１３を設け、該温度測定器１３のサーミス
タ１３Ａを電圧制御発振器１２の圧電共振子１２Ａと同
一の基板１４上に近づけて配設したことにより、電圧制
御発振器１２の温度を精確に、かつ時間遅れなく測定す
ることができる。
る温度測定器１３を設け、該温度測定器１３のサーミス
タ１３Ａを電圧制御発振器１２の圧電共振子１２Ａと同
一の基板１４上に近づけて配設したことにより、電圧制
御発振器１２の温度を精確に、かつ時間遅れなく測定す
ることができる。
【００５５】さらに、該温度測定器１３の温度測定結果
である温度測定信号Ｔd 、電源電圧測定信号Ｖd に基づ
いて、目標周波数データＰd を補正することにより、電
圧制御発振器１２の出力周波数を、目標周波数に対する
誤差が±１ｐｐｍを超えない範囲で安定化させることが
できる。従って、電圧制御発振器１２の温度変化に拘ら
ず、電圧制御発振器１２の出力周波数を常時目標周波数
と実質的に一致するように安定させることができる。ま
た、電源電圧に変動が生じても、電圧制御発振器１２の
出力周波数を常時目標周波数と実質的に一致するように
安定させることができる。
である温度測定信号Ｔd 、電源電圧測定信号Ｖd に基づ
いて、目標周波数データＰd を補正することにより、電
圧制御発振器１２の出力周波数を、目標周波数に対する
誤差が±１ｐｐｍを超えない範囲で安定化させることが
できる。従って、電圧制御発振器１２の温度変化に拘ら
ず、電圧制御発振器１２の出力周波数を常時目標周波数
と実質的に一致するように安定させることができる。ま
た、電源電圧に変動が生じても、電圧制御発振器１２の
出力周波数を常時目標周波数と実質的に一致するように
安定させることができる。
【００５６】ここで、図４中の特性線（ａ）は、本実施
例による周波数シンセサイザ１１の出力周波数偏移を示
している。これにより、周波数シンセサイザ１１の出力
周波数が安定していることがわかる。一方、図４中の特
性線（ｂ）は、オープンループでフリー発振を行ってい
る場合、即ち、温度測定器１３による温度測定とＡＤ変
換器１７による電源電圧Ｖccの測定を行わない場合の出
力周波数偏移を示している。これによれば、オープンル
ープでフリー発振の場合は、出力周波数が＋５ｐｐｍ〜
−１０ｐｐｍ程度の範囲で大きく変化している。このよ
うに、本実施例による周波数シンセサイザ１１では、出
力周波数の安定性を大幅に向上させることができる。
例による周波数シンセサイザ１１の出力周波数偏移を示
している。これにより、周波数シンセサイザ１１の出力
周波数が安定していることがわかる。一方、図４中の特
性線（ｂ）は、オープンループでフリー発振を行ってい
る場合、即ち、温度測定器１３による温度測定とＡＤ変
換器１７による電源電圧Ｖccの測定を行わない場合の出
力周波数偏移を示している。これによれば、オープンル
ープでフリー発振の場合は、出力周波数が＋５ｐｐｍ〜
−１０ｐｐｍ程度の範囲で大きく変化している。このよ
うに、本実施例による周波数シンセサイザ１１では、出
力周波数の安定性を大幅に向上させることができる。
【００５７】また、当該周波数シンセサイザ１１を適用
する機器によっては、ＤＡ変換器２２のセトリング時間
に余裕がある場合があり、この場合には消費電流を格段
に低減することができる。
する機器によっては、ＤＡ変換器２２のセトリング時間
に余裕がある場合があり、この場合には消費電流を格段
に低減することができる。
【００５８】次に、本発明の第２の実施例による周波数
シンセサイザを図５に基づいて説明するに、本実施例の
特徴は、電圧制御発振器から出力される出力信号の周波
数を測定する出力周波数測定手段を設け、電圧制御発振
器から出力される出力信号の周波数に経時変化が生じる
のを防止したことにある。なお、本実施例では前述した
第１の実施例の構成要素と同一の構成要素に同一の符号
を付し、その説明を省略するものとする。
シンセサイザを図５に基づいて説明するに、本実施例の
特徴は、電圧制御発振器から出力される出力信号の周波
数を測定する出力周波数測定手段を設け、電圧制御発振
器から出力される出力信号の周波数に経時変化が生じる
のを防止したことにある。なお、本実施例では前述した
第１の実施例の構成要素と同一の構成要素に同一の符号
を付し、その説明を省略するものとする。
【００５９】図５において、３１は本実施例による周波
数シンセサイザを示す。３２は電圧制御発振器１２から
出力周波数を測定する出力周波数測定手段としての周波
数カウンタを示し、周波数カウンタ３２は、プリスケー
ラが内蔵され、電圧制御発振器１２の出力周波数を例え
ばその２８分の１に分周した後、その周波数をカウント
する。そして、該周波数カウンタ３２は、そのカウント
数とクロック発生器１９から入力されるクロック信号の
カウント数と比較することにより電圧制御発振器１２の
出力周波数を算定し、該出力周波数に対応したデジタル
信号を出力周波数測定信号Ｆd としてコントローラ３３
に向けて出力する。
数シンセサイザを示す。３２は電圧制御発振器１２から
出力周波数を測定する出力周波数測定手段としての周波
数カウンタを示し、周波数カウンタ３２は、プリスケー
ラが内蔵され、電圧制御発振器１２の出力周波数を例え
ばその２８分の１に分周した後、その周波数をカウント
する。そして、該周波数カウンタ３２は、そのカウント
数とクロック発生器１９から入力されるクロック信号の
カウント数と比較することにより電圧制御発振器１２の
出力周波数を算定し、該出力周波数に対応したデジタル
信号を出力周波数測定信号Ｆd としてコントローラ３３
に向けて出力する。
【００６０】３３は制御信号出力手段としての本実施例
によるコントローラを示し、該コントローラ３３は、演
算処理装置、メモリ等を有するマイクロプロセッサであ
る。そして、該コントローラ３３は、温度測定器１３に
よる温度測定信号Ｔd と、ＡＤ変換器１７による電源電
圧測定信号Ｖd と、周波数カウンタ３２による出力周波
数測定信号Ｆd と、目標周波数発生器による目標周波数
データＰd とに基づいて演算を行い、電圧制御発振器１
２の出力周波数を目標周波数と一致させるためのデジタ
ル制御信号Ｄc を信号変換器２０に向けて出力する。
によるコントローラを示し、該コントローラ３３は、演
算処理装置、メモリ等を有するマイクロプロセッサであ
る。そして、該コントローラ３３は、温度測定器１３に
よる温度測定信号Ｔd と、ＡＤ変換器１７による電源電
圧測定信号Ｖd と、周波数カウンタ３２による出力周波
数測定信号Ｆd と、目標周波数発生器による目標周波数
データＰd とに基づいて演算を行い、電圧制御発振器１
２の出力周波数を目標周波数と一致させるためのデジタ
ル制御信号Ｄc を信号変換器２０に向けて出力する。
【００６１】ここで、該コントローラ３３は、折れ線近
似データを参照して、目標周波数データＰd を補正する
ことによりデジタル制御信号Ｄc を生成する点等、第１
の実施例で述べたコントローラ１８とほぼ同様の機能を
有するものの、本実施例によるコントローラ３３は、以
下に述べるような特徴を有する。
似データを参照して、目標周波数データＰd を補正する
ことによりデジタル制御信号Ｄc を生成する点等、第１
の実施例で述べたコントローラ１８とほぼ同様の機能を
有するものの、本実施例によるコントローラ３３は、以
下に述べるような特徴を有する。
【００６２】即ち、該コントローラ３３は、周波数カウ
ンタ３２による出力周波数測定信号Ｆd を受け取り、出
力周波数の経時変化を認識する。そして、該コントロー
ラ３３は、経時変化により出力周波数と目標周波数との
間に誤差が生じている場合には、それを解消するように
目標周波数データＰd を補正した上で、デジタル制御信
号Ｄc を生成する。なお、出力周波数の経時変化は、電
圧制御発振器１２、ＤＡ変換器２２、温度測定器１３等
の経時的な変動によって生じるものである。このため、
出力周波数の経時変化は使用開始から非常に長い時間を
経過した後に生じるものと考えられる。よって、コント
ローラ３３は、出力周波数測定信号Ｆdに基づき補正処
理を、経時変化の生じると予想される比較的長い時間間
隔をもって間歇的に行う。
ンタ３２による出力周波数測定信号Ｆd を受け取り、出
力周波数の経時変化を認識する。そして、該コントロー
ラ３３は、経時変化により出力周波数と目標周波数との
間に誤差が生じている場合には、それを解消するように
目標周波数データＰd を補正した上で、デジタル制御信
号Ｄc を生成する。なお、出力周波数の経時変化は、電
圧制御発振器１２、ＤＡ変換器２２、温度測定器１３等
の経時的な変動によって生じるものである。このため、
出力周波数の経時変化は使用開始から非常に長い時間を
経過した後に生じるものと考えられる。よって、コント
ローラ３３は、出力周波数測定信号Ｆdに基づき補正処
理を、経時変化の生じると予想される比較的長い時間間
隔をもって間歇的に行う。
【００６３】さらに、コントローラ３３は、出力周波数
測定信号Ｆd に基づき、経時変化により出力周波数と目
標周波数との間に誤差が生じている場合には、その誤差
を経時変化後の最新データとして該コントローラ３３の
メモリに記憶する。このように、該コントローラ３３
は、電圧制御発振器１２の出力周波数特性を定常的に学
習することにより、出力周波数と電圧制御発振器１２の
温度変化との関係、出力周波数と電源電圧Ｖccの変動と
の関係、および出力周波数と制御電圧ＶCON との関係に
関するデータとしてコントローラ３３のメモリに記憶さ
れた折れ線近似データを更新し続ける。
測定信号Ｆd に基づき、経時変化により出力周波数と目
標周波数との間に誤差が生じている場合には、その誤差
を経時変化後の最新データとして該コントローラ３３の
メモリに記憶する。このように、該コントローラ３３
は、電圧制御発振器１２の出力周波数特性を定常的に学
習することにより、出力周波数と電圧制御発振器１２の
温度変化との関係、出力周波数と電源電圧Ｖccの変動と
の関係、および出力周波数と制御電圧ＶCON との関係に
関するデータとしてコントローラ３３のメモリに記憶さ
れた折れ線近似データを更新し続ける。
【００６４】このように構成される本実施例による周波
数シンセサイザ３１によっても、前述した第１の実施例
によるものとほぼ同様の作用効果を奏する。
数シンセサイザ３１によっても、前述した第１の実施例
によるものとほぼ同様の作用効果を奏する。
【００６５】然るに、本実施例による周波数シンセサイ
ザ３１では、電圧制御発振器１２の出力周波数を測定す
る周波数カウンタ３２を設け、出力周波数の経時変化を
コントローラ３３により補正すると共に、出力周波数の
経時変化を学習する構成としたから、経時変化により出
力周波数と目標周波数との間に誤差が生じるのを防止で
き、出力周波数の安定性をより一層向上させることがで
きる。
ザ３１では、電圧制御発振器１２の出力周波数を測定す
る周波数カウンタ３２を設け、出力周波数の経時変化を
コントローラ３３により補正すると共に、出力周波数の
経時変化を学習する構成としたから、経時変化により出
力周波数と目標周波数との間に誤差が生じるのを防止で
き、出力周波数の安定性をより一層向上させることがで
きる。
【００６６】さらに、本実施例による周波数シンセサイ
ザ３１では、上述したように温度変化や経時変化による
出力周波数の変動を防止できるため、電圧制御発振器１
２の圧電共振子１２Ａとして、比較的大きな温度係数を
もつタンタル酸リチウムやニオブ酸リチウム等の材料を
用いることができる。
ザ３１では、上述したように温度変化や経時変化による
出力周波数の変動を防止できるため、電圧制御発振器１
２の圧電共振子１２Ａとして、比較的大きな温度係数を
もつタンタル酸リチウムやニオブ酸リチウム等の材料を
用いることができる。
【００６７】次に、本発明の第３の実施例による周波数
シンセサイザを図６に基づいて説明するに、本実施例の
特徴は、電圧制御発振器の温度測定を行う温度測定手段
を、温度変化に対応して発振周波数の変化する温度測定
発振器と、該温度測定発振器の発振周波数を測定し、該
温度測定発振器の発振周波数に対応した測定信号を出力
する測定信号出力手段とから構成し、前記温度測定発振
器の発振周波数を前記電圧制御発振器から出力される出
力信号の周波数帯域よりも小さく設定したことにある。
なお、本実施例では前述した第１の実施例の構成要素と
同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略す
るものとする。
シンセサイザを図６に基づいて説明するに、本実施例の
特徴は、電圧制御発振器の温度測定を行う温度測定手段
を、温度変化に対応して発振周波数の変化する温度測定
発振器と、該温度測定発振器の発振周波数を測定し、該
温度測定発振器の発振周波数に対応した測定信号を出力
する測定信号出力手段とから構成し、前記温度測定発振
器の発振周波数を前記電圧制御発振器から出力される出
力信号の周波数帯域よりも小さく設定したことにある。
なお、本実施例では前述した第１の実施例の構成要素と
同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略す
るものとする。
【００６８】図６において、４１は本実施例による周波
数シンセサイザを示す。４２は電圧制御発振器１２の温
度を測定する温度測定発振器を示し、該温度測定発振器
４２は後述する温度測定用周波数カウンタ４４と共に温
度測定手段を構成する。該温度測定発振器４２は、温度
変化に対応して発振周波数が変化する水晶発振器によっ
て構成されている。また、該温度測定発振器４２の中心
周波数は１０ＭＨｚであり、電圧制御発振器１２の周波
数帯域が例えば３１０ＭＨｚ〜３３０ＭＨｚであるのに
対して、非常に低い周波数である。なお、該温度測定発
振器４２は、電圧制御発振器１２の温度が１度変化する
と、発振周波数が約８０ｐｐｍ変化するように設定され
ており、電圧制御発振器１２の温度変化を高精度に測定
できる。
数シンセサイザを示す。４２は電圧制御発振器１２の温
度を測定する温度測定発振器を示し、該温度測定発振器
４２は後述する温度測定用周波数カウンタ４４と共に温
度測定手段を構成する。該温度測定発振器４２は、温度
変化に対応して発振周波数が変化する水晶発振器によっ
て構成されている。また、該温度測定発振器４２の中心
周波数は１０ＭＨｚであり、電圧制御発振器１２の周波
数帯域が例えば３１０ＭＨｚ〜３３０ＭＨｚであるのに
対して、非常に低い周波数である。なお、該温度測定発
振器４２は、電圧制御発振器１２の温度が１度変化する
と、発振周波数が約８０ｐｐｍ変化するように設定され
ており、電圧制御発振器１２の温度変化を高精度に測定
できる。
【００６９】また、該温度測定発振器４２の水晶発振器
は、第１の実施例で述べた温度測定器１３のサーミスタ
１３Ａと同様に、電圧制御発振器１２の圧電共振子１２
Ａと同一の基板４３上に設けられ、かつ、圧電共振子１
２Ａの近くに設けられている。これにより、該水晶発振
器は、圧電共振子１２Ａと熱結合されている。従って、
該温度測定発振器４２で基板４３の温度を検知すること
によって圧電共振子１２Ａの温度を精確に測定すること
ができる。
は、第１の実施例で述べた温度測定器１３のサーミスタ
１３Ａと同様に、電圧制御発振器１２の圧電共振子１２
Ａと同一の基板４３上に設けられ、かつ、圧電共振子１
２Ａの近くに設けられている。これにより、該水晶発振
器は、圧電共振子１２Ａと熱結合されている。従って、
該温度測定発振器４２で基板４３の温度を検知すること
によって圧電共振子１２Ａの温度を精確に測定すること
ができる。
【００７０】４４は温度測定発振器４２の発振周波数を
測定し、温度測定発振器４２の発振周波数に対応した温
度測定信号Ｔd を出力する測定信号出力手段としての温
度測定用周波数カウンタを示し、該温度測定用周波数カ
ウンタ４４は、プリスケーラが内蔵され、温度測定発振
器４２の発振周波数を例えばその４分の１に分周した
後、その周波数をカウントする。そして、該温度測定用
周波数カウンタ４４は、そのカウント数とクロック発生
器１９から入力されるクロック信号のカウント数と比較
することにより温度測定発振器４２の発振周波数を算定
し、該発振周波数に対応したデジタル信号を温度測定信
号Ｔd としてコントローラ１８に向けて出力する。
測定し、温度測定発振器４２の発振周波数に対応した温
度測定信号Ｔd を出力する測定信号出力手段としての温
度測定用周波数カウンタを示し、該温度測定用周波数カ
ウンタ４４は、プリスケーラが内蔵され、温度測定発振
器４２の発振周波数を例えばその４分の１に分周した
後、その周波数をカウントする。そして、該温度測定用
周波数カウンタ４４は、そのカウント数とクロック発生
器１９から入力されるクロック信号のカウント数と比較
することにより温度測定発振器４２の発振周波数を算定
し、該発振周波数に対応したデジタル信号を温度測定信
号Ｔd としてコントローラ１８に向けて出力する。
【００７１】このように構成される本実施例による周波
数シンセサイザ４１によっても、前述した第１の実施例
とほぼ同様の作用効果を奏する。
数シンセサイザ４１によっても、前述した第１の実施例
とほぼ同様の作用効果を奏する。
【００７２】然るに、本実施例によれば、電圧制御発振
器１２の温度を温度測定発振器４２と温度測定用周波数
カウンタ４４とにより測定する構成とし、温度測定発振
器４２の発振周波数を電圧制御発振器１２の出力周波数
帯域よりも小さく設定したから、製造過程において温度
測定発振器４２を構成する水晶発振器の発振素子の加工
寸法を、作成プロセスの影響を受けない程度に大きくす
ることができる。
器１２の温度を温度測定発振器４２と温度測定用周波数
カウンタ４４とにより測定する構成とし、温度測定発振
器４２の発振周波数を電圧制御発振器１２の出力周波数
帯域よりも小さく設定したから、製造過程において温度
測定発振器４２を構成する水晶発振器の発振素子の加工
寸法を、作成プロセスの影響を受けない程度に大きくす
ることができる。
【００７３】即ち、温度測定発振器４２の発振周波数は
１０ＭＨｚ程度であるため、水晶発振器の発振素子を、
１μｍオーダの寸法精度で加工することができる。従っ
て、前記発振素子の加工が容易になると共に、温度測定
発振器４２の発振周波数を基板材料特性だけに依存させ
ることができるため、製造上、温度測定発振器４２の発
振周波数にばらつきが生じるのを防止することができ
る。
１０ＭＨｚ程度であるため、水晶発振器の発振素子を、
１μｍオーダの寸法精度で加工することができる。従っ
て、前記発振素子の加工が容易になると共に、温度測定
発振器４２の発振周波数を基板材料特性だけに依存させ
ることができるため、製造上、温度測定発振器４２の発
振周波数にばらつきが生じるのを防止することができ
る。
【００７４】また、温度測定発振器４２の水晶発振器を
電圧制御発振器１２の圧電共振子１２Ａと同一の基板４
３上に近設したことにより、電圧制御発振器１２の温度
を精確に、かつ時間遅れなく測定することができる。
電圧制御発振器１２の圧電共振子１２Ａと同一の基板４
３上に近設したことにより、電圧制御発振器１２の温度
を精確に、かつ時間遅れなく測定することができる。
【００７５】さらに、温度測定用周波数カウンタ４４は
取り扱う周波数が低いので消費電流を低減することがで
きる。
取り扱う周波数が低いので消費電流を低減することがで
きる。
【００７６】次に、本発明の第４の実施例による周波数
シンセサイザを図７に基づいて説明する。
シンセサイザを図７に基づいて説明する。
【００７７】本実施例による周波数シンセサイザ５１の
特徴は、電圧制御発振器１２の温度測定を行う温度測定
手段を、前述した第３の実施例と同様に、温度測定発振
器４２と温度測定用周波数カウンタ４４とから構成し、
温度測定発振器４２の発振周波数を電圧制御発振器１２
の出力周波数の周波数帯域よりも小さく設定すると共
に、第２の実施例と同様に電圧制御発振器１２の出力周
波数を測定する周波数カウンタ３２を設けたことにあ
る。
特徴は、電圧制御発振器１２の温度測定を行う温度測定
手段を、前述した第３の実施例と同様に、温度測定発振
器４２と温度測定用周波数カウンタ４４とから構成し、
温度測定発振器４２の発振周波数を電圧制御発振器１２
の出力周波数の周波数帯域よりも小さく設定すると共
に、第２の実施例と同様に電圧制御発振器１２の出力周
波数を測定する周波数カウンタ３２を設けたことにあ
る。
【００７８】このような構成による周波数シンセサイザ
５１によっても、前述した第１ないし第３の実施例によ
るものと同様の作用効果を奏する。
５１によっても、前述した第１ないし第３の実施例によ
るものと同様の作用効果を奏する。
【００７９】次に、本発明の第５の実施例による周波数
シンセサイザを図８に基づいて説明する。
シンセサイザを図８に基づいて説明する。
【００８０】本実施例による周波数シンセサイザ６１の
特徴は、第３の実施例で述べたコントローラ１８に代え
て、制御データ記憶手段としての制御データメモリ６２
を設けたことにある。即ち、該制御データメモリ６２
は、読出し専用のメモリ（ＲＯＭ）であり、該制御デー
タメモリ６２には、電圧制御発振器１２の制御電圧Ｖ
CON を設定するための制御データを配列したルックアッ
プテーブルが記憶されている。
特徴は、第３の実施例で述べたコントローラ１８に代え
て、制御データ記憶手段としての制御データメモリ６２
を設けたことにある。即ち、該制御データメモリ６２
は、読出し専用のメモリ（ＲＯＭ）であり、該制御デー
タメモリ６２には、電圧制御発振器１２の制御電圧Ｖ
CON を設定するための制御データを配列したルックアッ
プテーブルが記憶されている。
【００８１】ここで、前記制御データとは、電圧制御発
振器１２の出力周波数と電圧制御発振器１２の温度変化
との関係、該出力周波数と電源電圧Ｖccの変動との関
係、および該出力周波数と制御電圧ＶCON との関係を詳
細に測定して得たデータである。
振器１２の出力周波数と電圧制御発振器１２の温度変化
との関係、該出力周波数と電源電圧Ｖccの変動との関
係、および該出力周波数と制御電圧ＶCON との関係を詳
細に測定して得たデータである。
【００８２】そして、該制御データメモリ６２に温度測
定信号Ｔd 、電源電圧測定信号Ｖd、目標周波数データ
Ｐd が入力されると、前記ルックアップテーブルが参照
され、該ルックアップテーブルから、温度測定信号Ｔ
d 、電源電圧測定信号Ｖd および目標周波数データＰd
によって指定された制御データが読出され、該制御デー
タがデジタル制御信号Ｄc として出力される。
定信号Ｔd 、電源電圧測定信号Ｖd、目標周波数データ
Ｐd が入力されると、前記ルックアップテーブルが参照
され、該ルックアップテーブルから、温度測定信号Ｔ
d 、電源電圧測定信号Ｖd および目標周波数データＰd
によって指定された制御データが読出され、該制御デー
タがデジタル制御信号Ｄc として出力される。
【００８３】このように構成される周波数シンセサイザ
６１によっても、前述した第１ないし第４の実施例と同
様の作用効果を奏する。特に、電圧制御発振器１２の温
度が変化したことにより、または電源電圧Ｖccが変化し
たことにより、電圧制御発振器１２の出力周波数と目標
周波数との間に誤差が生じたときには、その誤差を補正
するような制御データが読出される。これにより、電圧
制御発振器１２の温度が変化したとき、または電源電圧
Ｖccが変化したときにも電圧制御発振器１２の出力周波
数と目標周波数とを一致させることができ、周波数安定
性を向上させることができる。
６１によっても、前述した第１ないし第４の実施例と同
様の作用効果を奏する。特に、電圧制御発振器１２の温
度が変化したことにより、または電源電圧Ｖccが変化し
たことにより、電圧制御発振器１２の出力周波数と目標
周波数との間に誤差が生じたときには、その誤差を補正
するような制御データが読出される。これにより、電圧
制御発振器１２の温度が変化したとき、または電源電圧
Ｖccが変化したときにも電圧制御発振器１２の出力周波
数と目標周波数とを一致させることができ、周波数安定
性を向上させることができる。
【００８４】
【発明の効果】以上詳述したとおり、請求項１に係る発
明によれば、制御電圧に対応する周波数の出力信号を出
力する電圧制御発振器と、該電圧制御発振器の温度を測
定する温度測定手段と、目標周波数を設定する目標周波
数設定手段と、前記温度測定手段による電圧制御発振器
の温度と前記目標周波数設定手段による目標周波数とに
基づいて、電圧制御発振器の温度が変化したとき該電圧
制御発振器から出力される出力信号の周波数と目標周波
数との間に生じる誤差を補正する演算を行い、前記電圧
制御発振器から出力される出力信号の周波数を目標周波
数に一致させるためのデジタル制御信号を出力する制御
信号出力手段と、該制御信号出力手段によるデジタル制
御信号をアナログ変換し、前記電圧制御発振器に該デジ
タル制御信号に対応するアナログ制御電圧を出力する信
号変換手段とから構成したから、電圧制御発振器から出
力される出力信号の周波数を高速に切替えることができ
ると共に、電圧制御発振器の温度変化に拘らず、前記出
力信号の周波数安定性を向上させることができる。
明によれば、制御電圧に対応する周波数の出力信号を出
力する電圧制御発振器と、該電圧制御発振器の温度を測
定する温度測定手段と、目標周波数を設定する目標周波
数設定手段と、前記温度測定手段による電圧制御発振器
の温度と前記目標周波数設定手段による目標周波数とに
基づいて、電圧制御発振器の温度が変化したとき該電圧
制御発振器から出力される出力信号の周波数と目標周波
数との間に生じる誤差を補正する演算を行い、前記電圧
制御発振器から出力される出力信号の周波数を目標周波
数に一致させるためのデジタル制御信号を出力する制御
信号出力手段と、該制御信号出力手段によるデジタル制
御信号をアナログ変換し、前記電圧制御発振器に該デジ
タル制御信号に対応するアナログ制御電圧を出力する信
号変換手段とから構成したから、電圧制御発振器から出
力される出力信号の周波数を高速に切替えることができ
ると共に、電圧制御発振器の温度変化に拘らず、前記出
力信号の周波数安定性を向上させることができる。
【００８５】請求項２に係る発明によれば、電圧制御発
振器に供給される電源電圧を測定する電源電圧測定手段
を設け、制御信号出力手段が、温度測定手段による電圧
制御発振器の温度と電源電圧測定手段による電源電圧と
目標周波数設定手段による目標周波数とに基づいて、電
圧制御発振器の温度が変化したときまたは電源電圧が変
化したとき該電圧制御発振器から出力される出力信号の
周波数と目標周波数との間に生じる誤差を補正する演算
を行うことによってデジタル制御信号を出力する構成と
したから、電圧制御発振器から出力される出力信号の周
波数を高速に切替えることができると共に、電圧制御発
振器の温度変化に拘らず、前記出力信号の周波数安定性
を向上させることができる。また、電源電圧が変動した
場合でも、前記出力信号の周波数を目標周波数に一致さ
せることができ、前記出力信号の周波数安定性をより一
層向上させることができる。
振器に供給される電源電圧を測定する電源電圧測定手段
を設け、制御信号出力手段が、温度測定手段による電圧
制御発振器の温度と電源電圧測定手段による電源電圧と
目標周波数設定手段による目標周波数とに基づいて、電
圧制御発振器の温度が変化したときまたは電源電圧が変
化したとき該電圧制御発振器から出力される出力信号の
周波数と目標周波数との間に生じる誤差を補正する演算
を行うことによってデジタル制御信号を出力する構成と
したから、電圧制御発振器から出力される出力信号の周
波数を高速に切替えることができると共に、電圧制御発
振器の温度変化に拘らず、前記出力信号の周波数安定性
を向上させることができる。また、電源電圧が変動した
場合でも、前記出力信号の周波数を目標周波数に一致さ
せることができ、前記出力信号の周波数安定性をより一
層向上させることができる。
【００８６】請求項３に係る発明によれば、電圧制御発
振器から出力される出力信号の周波数を測定する出力周
波数測定手段を設け、制御信号出力手段が、温度測定手
段による電圧制御発振器の温度と電源電圧測定手段によ
る電源電圧と出力周波数測定手段による出力信号の周波
数と目標周波数設定手段による目標周波数とに基づい
て、電圧制御発振器の温度が変化したとき、電源電圧が
変化したときまたは経時変化が発生したとき該電圧制御
発振器から出力される出力信号の周波数と目標周波数と
の間に生じる誤差を補正する演算を行うことによってデ
ジタル制御信号を出力する構成としたから、電圧制御発
振器から出力される出力信号の周波数を高速に切替える
ことができると共に、電圧制御発振器の温度変化や電源
電圧の変動が生じても、前記出力信号を目標周波数に一
致させることができ、周波数安定性を向上させることが
できる。さらに、長期使用により前記出力信号が経時変
化し、出力信号の周波数と目標周波数との間に誤差が生
じるのを防止することができ、出力信号の周波数安定性
をより一層向上させることができる。
振器から出力される出力信号の周波数を測定する出力周
波数測定手段を設け、制御信号出力手段が、温度測定手
段による電圧制御発振器の温度と電源電圧測定手段によ
る電源電圧と出力周波数測定手段による出力信号の周波
数と目標周波数設定手段による目標周波数とに基づい
て、電圧制御発振器の温度が変化したとき、電源電圧が
変化したときまたは経時変化が発生したとき該電圧制御
発振器から出力される出力信号の周波数と目標周波数と
の間に生じる誤差を補正する演算を行うことによってデ
ジタル制御信号を出力する構成としたから、電圧制御発
振器から出力される出力信号の周波数を高速に切替える
ことができると共に、電圧制御発振器の温度変化や電源
電圧の変動が生じても、前記出力信号を目標周波数に一
致させることができ、周波数安定性を向上させることが
できる。さらに、長期使用により前記出力信号が経時変
化し、出力信号の周波数と目標周波数との間に誤差が生
じるのを防止することができ、出力信号の周波数安定性
をより一層向上させることができる。
【００８７】請求項４に係る発明では、電圧制御発振器
の制御電圧を設定するための制御データが記憶され、前
記温度測定手段で測定された温度と前記目標周波数設定
手段による目標周波数とに基づいて、前記電圧制御発振
器の温度が変化したときにも前記出力信号の周波数を目
標周波数に一致させる制御データを読出し、該制御デー
タをデジタル制御信号として出力する制御データ記憶手
段を設け、該制御データ記憶手段から出力されるデジタ
ル制御信号を信号変換手段によりアナログ変換して制御
電圧を設定し、電圧制御発振器から出力される出力信号
の周波数を切替える構成としたから、電圧制御発振器か
ら出力される出力信号の周波数を高速に切替えることが
できると共に、電圧制御発振器の温度変化に拘らず、前
記出力信号の周波数安定性を向上させることができる。
の制御電圧を設定するための制御データが記憶され、前
記温度測定手段で測定された温度と前記目標周波数設定
手段による目標周波数とに基づいて、前記電圧制御発振
器の温度が変化したときにも前記出力信号の周波数を目
標周波数に一致させる制御データを読出し、該制御デー
タをデジタル制御信号として出力する制御データ記憶手
段を設け、該制御データ記憶手段から出力されるデジタ
ル制御信号を信号変換手段によりアナログ変換して制御
電圧を設定し、電圧制御発振器から出力される出力信号
の周波数を切替える構成としたから、電圧制御発振器か
ら出力される出力信号の周波数を高速に切替えることが
できると共に、電圧制御発振器の温度変化に拘らず、前
記出力信号の周波数安定性を向上させることができる。
【００８８】請求項５に係る発明によれば、電圧制御発
振器と温度測定手段とを同一の基板上に互いに近接させ
る構成としたから、電圧制御発振器の温度を精確に、か
つ時間遅れなく測定することができる。従って、電圧制
御発振器の温度変化に拘らず、電圧制御発振器から出力
される出力信号の周波数を目標周波数に精確に一致させ
ることができ、温度変化に対する周波数変動を解消する
ことができる。
振器と温度測定手段とを同一の基板上に互いに近接させ
る構成としたから、電圧制御発振器の温度を精確に、か
つ時間遅れなく測定することができる。従って、電圧制
御発振器の温度変化に拘らず、電圧制御発振器から出力
される出力信号の周波数を目標周波数に精確に一致させ
ることができ、温度変化に対する周波数変動を解消する
ことができる。
【００８９】請求項６に係る発明によれば、温度測定手
段を、温度変化に対応して発振周波数の変化する温度測
定発振器と、該温度測定発振器の発振周波数を測定し、
該温度測定発振器の発振周波数に対応した測定信号を出
力する測定信号出力手段とから構成し、前記温度測定発
振器の発振周波数を前記電圧制御発振器から出力される
前記出力信号の周波数帯域よりも小さく設定したから、
温度測定発振器を構成する発振素子の加工寸法を加工プ
ロセスの影響を受けない程度に大きくすることができ
る。これにより、温度測定発振器の製造が容易となり、
温度測定発振器の発振周波数にばらつきが生じるのを防
止することができる。
段を、温度変化に対応して発振周波数の変化する温度測
定発振器と、該温度測定発振器の発振周波数を測定し、
該温度測定発振器の発振周波数に対応した測定信号を出
力する測定信号出力手段とから構成し、前記温度測定発
振器の発振周波数を前記電圧制御発振器から出力される
前記出力信号の周波数帯域よりも小さく設定したから、
温度測定発振器を構成する発振素子の加工寸法を加工プ
ロセスの影響を受けない程度に大きくすることができ
る。これにより、温度測定発振器の製造が容易となり、
温度測定発振器の発振周波数にばらつきが生じるのを防
止することができる。
【図１】本発明の第１の実施例による周波数シンセサイ
ザを示すブロック回路図である。
ザを示すブロック回路図である。
【図２】図１中の電圧制御発振器を示す回路図である。
【図３】電圧制御発振器の圧電共振子と温度測定器のサ
ーミスタが設けられた基板を示す斜視図である。
ーミスタが設けられた基板を示す斜視図である。
【図４】第１の実施例による周波数シンセサイザの出力
周波数偏移と、温度測定および電源電圧測定を行わなか
ったときの電圧制御発振器の出力周波数偏移を示した特
性線図である。
周波数偏移と、温度測定および電源電圧測定を行わなか
ったときの電圧制御発振器の出力周波数偏移を示した特
性線図である。
【図５】本発明の第２の実施例による周波数シンセサイ
ザを示すブロック回路図である。
ザを示すブロック回路図である。
【図６】本発明の第３の実施例による周波数シンセサイ
ザを示すブロック回路図である。
ザを示すブロック回路図である。
【図７】本発明の第４の実施例による周波数シンセサイ
ザを示すブロック回路図である。
ザを示すブロック回路図である。
【図８】本発明の第５の実施例による周波数シンセサイ
ザを示すブロック回路図である。
ザを示すブロック回路図である。
【図９】従来技術による周波数シンセサイザを示すブロ
ック回路図である。
ック回路図である。
１１，３１，４１，５１，６１ 周波数シンセサイザ １２ 電圧制御発振器 １３ 温度測定器（温度測定手段） １４，４３ 基板 １５ 目標周波数発生器（目標周波数設定手段） １６ 直流電源（電源） １７ ＡＤ変換器（電源電圧測定手段） １８，３３ コントローラ（制御信号出力手段） ２０ 信号変換器（信号変換手段） ２２ ＤＡ変換器 ３２ 周波数カウンタ（出力周波数測定手段） ４２ 温度測定発振器 ４４ 温度測定用周波数カウンタ（測定信号出力手段） ６２ 制御データメモリ（制御データ記憶手段）
Claims (6)
- 【請求項１】 制御電圧に対応する周波数の出力信号を
出力する電圧制御発振器と、該電圧制御発振器の温度を
測定する温度測定手段と、目標周波数を設定する目標周
波数設定手段と、前記温度測定手段による電圧制御発振
器の温度と前記目標周波数設定手段による目標周波数と
に基づいて、電圧制御発振器の温度が変化したとき該電
圧制御発振器から出力される出力信号の周波数と目標周
波数との間に生じる誤差を補正する演算を行い、前記電
圧制御発振器から出力される出力信号の周波数を目標周
波数に一致させるためのデジタル制御信号を出力する制
御信号出力手段と、該制御信号出力手段によるデジタル
制御信号をアナログ変換し、前記電圧制御発振器に該デ
ジタル制御信号に対応するアナログ制御電圧を出力する
信号変換手段とからなる周波数シンセサイザ。 - 【請求項２】 制御電圧に対応する周波数の出力信号を
出力する電圧制御発振器と、該電圧制御発振器の温度を
測定する温度測定手段と、前記電圧制御発振器に供給さ
れる電源電圧を測定する電源電圧測定手段と、目標周波
数を設定する目標周波数設定手段と、前記温度測定手段
による電圧制御発振器の温度と前記電源電圧測定手段に
よる電源電圧と前記目標周波数設定手段による目標周波
数とに基づいて、電圧制御発振器の温度が変化したとき
または電源電圧が変化したとき該電圧制御発振器から出
力される出力信号の周波数と目標周波数との間に生じる
誤差を補正する演算を行い、前記電圧制御発振器から出
力される出力信号の周波数を目標周波数に一致させるた
めのデジタル制御信号を出力する制御信号出力手段と、
該制御信号出力手段によるデジタル制御信号をアナログ
変換し、前記電圧制御発振器に該デジタル制御信号に対
応するアナログ制御電圧を出力する信号変換手段とから
なる周波数シンセサイザ。 - 【請求項３】 制御電圧に対応する周波数の出力信号を
出力する電圧制御発振器と、該電圧制御発振器の温度を
測定する温度測定手段と、前記電圧制御発振器に供給さ
れる電源電圧を測定する電源電圧測定手段と、前記電圧
制御発振器から出力される前記出力信号の周波数を測定
する出力周波数測定手段と、目標周波数を設定する目標
周波数設定手段と、前記温度測定手段による電圧制御発
振器の温度と前記電源電圧測定手段による電源電圧と前
記出力周波数測定手段による出力信号の周波数と前記目
標周波数設定手段による目標周波数とに基づいて、電圧
制御発振器の温度が変化したとき、電源電圧が変化した
ときまたは経時変化が発生したとき該電圧制御発振器か
ら出力される出力信号の周波数と目標周波数との間に生
じる誤差を補正する演算を行い、前記出力信号の周波数
を目標周波数に一致させるためのデジタル制御信号を出
力する制御信号出力手段と、該制御信号出力手段による
デジタル制御信号をアナログ変換し、前記電圧制御発振
器に該デジタル制御信号に対応するアナログ制御電圧を
出力する信号変換手段とからなる周波数シンセサイザ。 - 【請求項４】 制御電圧に対応する周波数の出力信号を
出力する電圧制御発振器と、該電圧制御発振器の温度を
測定する温度測定手段と、目標周波数を設定する目標周
波数設定手段と、前記電圧制御発振器の制御電圧を設定
するための制御データが記憶され、前記温度測定手段で
測定された温度と前記目標周波数設定手段による目標周
波数とに基づいて、前記電圧制御発振器の温度が変化し
たときにも前記出力信号の周波数を目標周波数に一致さ
せる制御データを読出し、当該制御データをデジタル制
御信号として出力する制御データ記憶手段と、該制御デ
ータ記憶手段によるデジタル制御信号をアナログ変換
し、前記電圧制御発振器に該デジタル制御信号に対応す
るアナログ制御電圧を出力する信号変換手段とからなる
周波数シンセサイザ。 - 【請求項５】 前記電圧制御発振器と前記温度測定手段
とを同一の基板上に互いに近接して配設してなる請求項
１，２，３または４に記載の周波数シンセサイザ。 - 【請求項６】 前記温度測定手段は、温度変化に対応し
て発振周波数の変化する温度測定発振器と、該温度測定
発振器の発振周波数を測定し、該温度測定発振器の発振
周波数に対応した測定信号を出力する測定信号出力手段
とから構成し、前記温度測定発振器の発振周波数を前記
電圧制御発振器から出力される前記出力信号の周波数帯
域よりも小さく設定してなる請求項１，２，３，４また
は５に記載の周波数シンセサイザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8160853A JPH09321621A (ja) | 1996-05-31 | 1996-05-31 | 周波数シンセサイザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8160853A JPH09321621A (ja) | 1996-05-31 | 1996-05-31 | 周波数シンセサイザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09321621A true JPH09321621A (ja) | 1997-12-12 |
Family
ID=15723815
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8160853A Pending JPH09321621A (ja) | 1996-05-31 | 1996-05-31 | 周波数シンセサイザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09321621A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014112509A1 (ja) * | 2013-01-16 | 2014-07-24 | ピーエスフォー ルクスコ エスエイアールエル | 出力信号生成装置、半導体装置および出力信号生成方法 |
-
1996
- 1996-05-31 JP JP8160853A patent/JPH09321621A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014112509A1 (ja) * | 2013-01-16 | 2014-07-24 | ピーエスフォー ルクスコ エスエイアールエル | 出力信号生成装置、半導体装置および出力信号生成方法 |
| US9570149B2 (en) | 2013-01-16 | 2017-02-14 | Longitude Semiconductor S.A.R.L. | Output signal generation device having a phase adjustment unit and method for adjusting a phase difference between an input and an output signal |
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